光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展

李紅輝(廣東華鑒安全評(píng)價(jià)有限公司，廣東 廣州 510075)

光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展

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本文對(duì)光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，針對(duì)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)狀況進(jìn)行了研究分析，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望可以對(duì)光固化涂料的發(fā)展應(yīng)用起到一定的參考和幫助，提高光固化涂料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果，將涂料的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展理念有效結(jié)合在一起，促進(jìn)我國(guó)涂料行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

光固化涂料；生產(chǎn)技術(shù)；進(jìn)展；紫外光

光固化涂料主要是指在光照條件下，涂料吸收光能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)涂料固化。外界光照條件一般是指紫外線、X射線等高能量短波長(zhǎng)光，能夠引起有機(jī)分子的共價(jià)鍵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在實(shí)際的應(yīng)用中以紫外線為主。光固化涂料有液態(tài)、粉末、水分散劑等多種形式。當(dāng)前人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越高，發(fā)達(dá)國(guó)家在涂料的使用方面有著非常嚴(yán)格的立法，光固化屬于一種“綠色”新技術(shù)，現(xiàn)階段其發(fā)展速度越來(lái)越快，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，有著高效、無(wú)污染、性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)，光固化涂料必然會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)熱固化涂料成為主流，本文針對(duì)光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展進(jìn)行了深入的研究分析。

1 光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)

1.1 光固化涂料生產(chǎn)配方

光固化涂料的主要組成有以下幾個(gè)方面，第一，齊聚物，也叫光敏樹(shù)脂，在涂料中大約可以占到30%-50%比例，能夠很大程度上影響涂膜性能，當(dāng)前經(jīng)常使用的齊聚物有雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧化有丙烯酸酯等；第二，活性稀釋劑，活性稀釋劑在光固化涂料中同樣占有很大的比例，一方面能夠調(diào)節(jié)涂料黏度，提高實(shí)際使用效果，同時(shí)還能直接參與到化學(xué)反應(yīng)中，對(duì)涂膜的性能產(chǎn)生一定的影響，常用的活性稀釋劑有丙烯酰基、乙烯基、甲基丙烯酰基等不飽和雙鍵，近年來(lái)不斷有新型稀釋劑出現(xiàn)，比如說(shuō)丙烯酸酯類，既可以降低部分涂料對(duì)人體皮膚的刺激，同時(shí)能還能優(yōu)化和完善其單體性能；第三，光引發(fā)劑，光引發(fā)劑也叫光敏劑，光引發(fā)劑能夠很大程度上影響到光固化涂料的固化速度以及固化程度，其作用機(jī)理主要有能量轉(zhuǎn)移反應(yīng)機(jī)理、氫消除反應(yīng)機(jī)理、裂解反應(yīng)機(jī)理以及離子反應(yīng)機(jī)理；第四，助劑，光固化涂料中添加助劑可以保證涂料各個(gè)組分之間的相對(duì)穩(wěn)定性，常見(jiàn)的助劑有流平劑、抗氧劑、熱阻聚劑等，流平劑能夠改善涂料的流動(dòng)性，抗氧劑能夠改變涂膜穩(wěn)定性，熱阻聚劑能夠延長(zhǎng)齊聚物有效期。

1.2 工藝技術(shù)

國(guó)外光固化涂料生產(chǎn)技術(shù)有著以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，聚合物生產(chǎn)技術(shù)，使用自乳化技術(shù)，將多種不同單體聚合物聚集在同一膠粒，改變涂料性能，增加涂料使用功能；第二，涂料生產(chǎn)工藝，國(guó)外涂料生產(chǎn)具有高度自動(dòng)化特點(diǎn)，能夠借助電腦全程控制，固體物料的輸送以及計(jì)量同樣可以通過(guò)自動(dòng)控制的方式來(lái)完成；第三，涂料檢測(cè)技術(shù)，國(guó)外在涂料的檢測(cè)方面已經(jīng)不在簡(jiǎn)單進(jìn)行外觀、顏色等方面的評(píng)價(jià)，而是采用紫外光譜儀、核磁共振、自動(dòng)電子光譜儀等檢測(cè)設(shè)備，對(duì)涂料的內(nèi)部組成以及界面狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還借助超聲波顯微鏡等設(shè)備進(jìn)行一些非破壞性測(cè)試。

國(guó)內(nèi)光固化涂料生產(chǎn)以脂肪族聚氨酯紫外光固化涂料為主，由異佛爾酮二異氰酸酯制作而成，這種涂料的干燥速度比較快，可以節(jié)約能源，含有較多的固體含量，在印刷、塑料制品加工等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。這種涂料能夠有效地解決芳香族聚氨酯在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足，可以顯著提高涂膜的彈性、耐磨性、抗沖擊性，應(yīng)用在戶外環(huán)境中，能夠滿足較高機(jī)械性能需求領(lǐng)域方面的使用需求，比如說(shuō)地板涂料等，有著非常好的應(yīng)用前景。

2 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)狀況

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，環(huán)境形式越來(lái)越嚴(yán)峻，國(guó)內(nèi)外很多大的涂料企業(yè)將研究方向集中在低污染節(jié)能等方面。當(dāng)前建筑涂料水性化已經(jīng)成為涂料的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 國(guó)外生產(chǎn)狀況

因?yàn)楣夤袒苛衔廴拘　⒐?jié)省資源，在建筑涂料方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)前建筑行業(yè)應(yīng)用的光固化涂料有聚酯丙烯酸、聚醚丙烯酸酯、不飽和聚酯等，丙烯酸光固化涂料在美國(guó)、日本等國(guó)家應(yīng)用十分廣泛。新型常光固化涂料因?yàn)槌杀镜土呀?jīng)成為光固化涂料的主要發(fā)展方向，在塑料包裝產(chǎn)品以及木質(zhì)材料等方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在歐洲等國(guó)家，光固化涂料有著非常大的市場(chǎng)潛力，當(dāng)期新出的聚氨酯丙烯酸光固化涂料，不僅有丙烯酸樹(shù)脂光固化涂料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還有著非常好的耐腐蝕性、耐磨性、附著力，在塑料、木器家居方面應(yīng)用較為廣泛。

2.2 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)狀況

我國(guó)有著非常多的涂料常見(jiàn)，年產(chǎn)量?jī)H少于美國(guó)，但是在實(shí)際的生產(chǎn)技術(shù)方面，與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在有較大的差距。當(dāng)前國(guó)內(nèi)涂料生產(chǎn)企業(yè)超過(guò)1萬(wàn)家，平均每個(gè)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)量在200t/a左右。雖然我國(guó)固化涂料發(fā)展起步較早，但是因?yàn)樵牧系娜狈Γ袒O(shè)備與光源之間無(wú)法有效匹配，最終導(dǎo)致實(shí)際的發(fā)展受到影響。

3 結(jié)語(yǔ)

今后紫外光固化涂料的發(fā)展將會(huì)向著紫外光固化水性涂料以及粉末涂料的方向發(fā)展，使用水作為稀釋劑，能夠有效的避免出現(xiàn)刺激性以及毒性問(wèn)題，同時(shí)調(diào)節(jié)涂料的黏度以及流變性，提高生產(chǎn)安全性。想要加大紫外光固化涂料的開(kāi)發(fā)力度，還必須要從基礎(chǔ)理論方面出發(fā)，提高光固化涂料的完善性，優(yōu)化生產(chǎn)工藝水平。

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